Способ и система сбора данных о потреблении энергоресурсов



Способ и система сбора данных о потреблении энергоресурсов
Способ и система сбора данных о потреблении энергоресурсов

 


Владельцы патента RU 2598332:

Мукумов Ремир Эркинович (RU)
Сурнов Григорий Сергеевич (RU)
Сурнов Сергей Иванович (RU)
Бычковский Игорь Анатольевич (RU)

Изобретение относится к способам сбора данных при помощи радиосвязи и последующего анализа полученной информации и может быть использовано для построения информационно-аналитических систем учета потребления энергоресурсов. Технический результат - надежность сбора данных. Способ сбора данных о потреблении энергоресурсов заключается в том, что для каждого источника энергоресурса определяют наступление события, соответствующего поступлению заданного количества энергоресурса, передают идентификационный номер источника энергоресурса, определяют время получения и определяют потребление энергоресурса от данного источника за заданный промежуток времени, а также в том, что содержит систему сбора данных о потреблении энергоресурсов, состоящую из, по меньшей мере, одного концентратора, терминала, датчика, при этом концентратор и датчик передают свой идентификационный номер, а также информацию о наличии/отсутствии электропитания от сети, степень заряда батареи/аккумулятора, информацию о попытках вскрытия корпуса или воздействия на него магнитным полем, датчик также передает температуру воды или давление в водопроводе. 1 ил.

 

Изобретение относится к системам сбора данных при помощи радиосвязи и последующего анализа полученной информации и может быть использовано для построения информационно-аналитических систем учета потребления энергоресурсов - холодной и горячей воды, природного газа, тепловой энергии, электроэнергии и других энергоресурсов, в т.ч относится к области построения систем сбора данных о потреблении энергоресурсов и может быть использовано для создания систем централизованного автоматического поквартирного сбора данных.

Известны способ учета и информационно-аналитическая система учета энергоресурсов (патент РФ на изобретение №2453913, приоритет 31.01.2011), заключающиеся в том, что на объекте у потребителя энергоресурсов устанавливают датчики контроля и счетчики расхода топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) по каждому расходуемому энергоносителю, снимают их показания и производят обработку информации по фактически израсходованным потребителем энергоносителям, и с помощью средств отображения предоставляют каждому потребителю информацию о потребленных энергоресурсах, датчики контроля и счетчики расхода ТЭР подключают к станции связи, осуществляющей по запросу с центрального сервера сбор, обработку и передачу данных по линиям связи на центральный сервер, удаленные датчики контроля и счетчики расхода ТЭР подключают к шкафу автоматики, данные с которых по радиоканалу поступают на станцию связи, откуда информацию по радиоканалу, оборудованию сотового оператора и сети Интернет передают на центральный сервер, где всю полученную информацию анализируют с учетом технических характеристик зданий, климата и температуры окружающей среды, местонахождения здания, проведенных ресурсосберегающих мероприятиях, СНИПов и ресурсопотребления на функционально однотипных объектах, и с помощью средств отображения информации предоставляют информацию пользователю в режиме реального времени, а также производят расчет потенциалов энергосбережения и оценку результатов проведения ресурсосберегающих мероприятий.

Недостаток указанных способа и системы заключается в том, что подключение счетчиков расхода энергоресурсов и датчиков контроля к станции связи предполагается по проводным линиям связи, что при большом количестве счетчиков и датчиков контроля часто является затруднительным, а иногда просто невозможным. Кроме того, применяемая технология сбора данных подразумевает опрос счетчиков расхода энергоресурсов центральным сервером с некоторым интервалом времени, внутри которого счетчики подсчитывают и накапливают данные о расходе энергоресурсов без привязки их к времени потребления энергоресурсов. Это затрудняет получение детализированной информации о потреблении энергоресурсов во времени.

Известна система контроля за прохождением текучей среды в трубопроводе (патент на полезную модель №123945, приоритет 22.06.2011), содержащая по меньшей мере один датчик расхода текучей среды, установленный на трубопроводе, и приемно-регистрирующее устройство, связанное с датчиком по каналу радиосвязи, при этом датчик расхода текучей среды включает устройство измерения расхода текучей среды, соединенные с устройством измерения систему генерирования электроэнергии и радиопередатчик, при этом радиопередатчик выполнен с возможностью передачи на приемно-регистрирующее устройство кода, идентифицирующего трубопровод, в котором установлен датчик. Канал радиосвязи между датчиком и приемно-регистрирующим устройством является односторонним, при этом инициатором связи является датчик.

Недостатком указанной системы является использование одного радиоканала сипмлексной связи, что снижает надежность передачи данных, кроме того, применение в датчике расхода текучей среды генерации электроэнергии за счет потока той же текучей среды приводит к повышению порога чувствительности датчика и увеличению его погрешности на малых расходах.

Указанное решение является наиболее близким техническим решением относительно заявляемого изобретения.

Был проведен патентный поиск, который показал, что в уровне техники не обнаружены сходные решения, что свидетельствует о наличии новизны заявляемого изобретения, а промышленная применимость последнего доказывается нижеследующим описанием и чертежом.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа сбора данных о потреблении энергоресурсов и системы для его осуществления, которые позволят упростить применяемое оборудование, повысить его надежность и снизить стоимость, а также обеспечить надежность сбора данных. Надежность сбора данных является техническим результатом.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе сбора данных о потреблении энергоресурсов согласно изобретению для каждого источника энергоресурса определяют наступление события S; определяют порядковый номер K события S; передают сообщение, содержащее идентификационный номер источника энергоресурса и номер K, по множеству каналов передачи данных; для каждого канала передачи данных определяют время Т получения переданного сообщения; добавляют в соответствующее источнику энергоресурса множество записей запись, содержащую номер K и время Т; и на основании множества записей определяют потребление энергоресурса от данного источника за заданный промежуток времени.

Для каждого источника энергоресурса событием S является поступление от данного источника заданного количества энергоресурса, равное некоторому константному значению С.

Преимущественно сообщения передаются по множеству каналов передачи данных одновременно.

Потребление энергоресурса от данного источника за заданный промежуток времени от момента времени T1 до момента времени Т2 определяют по формуле С×(K2-K1), где С - заданное количество энергоресурса, при котором наступает событие S, соответствующее данному источнику энергоресурса; K1 - порядковый номер события, соответствующий моменту времени T1, и определяемый на основе множества записей, соответствующего данному источнику; K2 - порядковый номер события, соответствующий моменту времени Т2, и определяемый на основе множества записей, соответствующего данному источнику.

K1 и K2 определяют с помощью интерполяции зависимости K(Т), заданной множеством записей, соответствующим данному источнику энергоресурса.

Преимущественно для определения K1 и K2 применяют линейную интерполяцию зависимости K(Т), заданной множеством записей, соответствующим данному источнику энергоресурса.

Указанный технический результат достигается также системой сбора данных о потреблении энергоресурсов, позволяющей осуществить указанный выше способ.

Система состоит из датчиков 1 количества того или иного энергоресурса, установленных на источниках энергоресурсов (не показаны), и соединенных посредством радиосвязи с концентраторами 2, которые через сеть связи 3 соединены с терминалом 4 (см. фиг. 1).

Перед началом работы каждого датчика 1 в нем устанавливается начальное значение внутреннего счетчика порядковых номеров K наступивших событий равным 0.

Для сбора данных о потреблении энергоресурсов каждый датчик 1, установленный на источнике поступления энергоресурса, при поступлении заданного количества С энергоресурса увеличивает порядковый номер K на 1; посредством радиосвязи передает хотя бы одному из концентраторов 2 свой идентификационный номер (номер источника) и порядковый номер K.

Преимущественно сообщение от датчика 1 поступает по радиоканалу на несколько концентраторов 2 одновременно.

Преимущественно инициатором связи между каждым датчиком 1 и концентраторами 2 является датчик 1.

Преимущественно радиосвязь между датчиками 1 и концентраторами 2 является односторонней (от датчиков 1 к концентраторам 2).

Каждый из концентраторов 2, принявших переданное датчиком 1 сообщение, определяет время его получения; передает терминалу 4 посредством сети связи 3 сообщение, полученное от датчика 1, и время получения этого сообщения.

Преимущественно инициатором связи между каждым концентратором 2 и терминалом 4 является терминал 4.

Терминал 4 обеспечивает сохранение в базе данных информации, полученной от концентраторов 2. Потребление энергоресурса от данного источника за заданный промежуток времени от момента времени T1 до момента времени Т2 определяется по формуле С×(K2-K1), где С - заданное количество энергоресурса, при котором наступает событие S, соответствующее данному источнику энергоресурса; K1 - порядковый номер события, соответствующий моменту времени Т1, и определяемый на основе записей базы данных, соответствующих данному источнику; K2 - порядковый номер события, соответствующий моменту времени Т2, и определяемый на основе записей базы данных, соответствующих данному источнику.

K1 и K2 определяются на основе комплексного анализа записей базы данных, соответствующих данному источнику энергоресурса. Использование комплексного анализа в сочетании с множеством каналов передачи сообщений от датчиков к терминалу позволяет обеспечить надежную работу системы.

Преимущественно для определения K1 и K2 применяется линейная интерполяция зависимости K(Т).

Преимущественно для определения наступления события S датчик 1 при поступлении энергоресурса от соответствующего источника определяет количество р поступающего энергоресурса; увеличивает счетчик Ртек количества поступившего энергоресурса на количество р; определяет наступление события S путем сравнения счетчика Ртек с заданным количеством С энергоресурса и, если счетчик Ртек больше или равен заданному количеству С, уменьшает счетчик Ртек количества поступившего энергоресурса на заданное количество С. При этом предварительно перед началом работы датчика 1 в нем устанавливается начальное значение внутреннего счетчика Ртек количества поступившего энергоресурса равным 0.

Каждый из концентраторов 2 может быть оборудован запоминающим устройством и может хранить в нем данные, полученные от датчиков 1, преимущественно, до передачи сохраненных данных терминалу 4 или до подтверждения терминалом 4 факта успешной передачи этих данных или до получения от датчика следующего сообщения.

Каждый из концентраторов 2 при передаче терминалу 4 информации, полученной от датчика 1 и времени получения этой информации может дополнительно передать свой идентификационный номер.

Преимущественно часы концентраторов 2 синхронизируются при помощи сигналов от терминала 4, передаваемых по сети связи 3.

Также часы концентраторов 2 могут синхронизироваться при помощи сигналов навигационных систем (GPS, ГЛОНАСС и пр.) или сигналов сотовых сетей связи.

Датчики 1 при передаче сообщения концентраторам 3 могут включать в сообщение дополнительную информацию о своем состоянии (например, степень заряда батареи или аккумулятора, информация о попытках вскрытия корпуса датчика 1 или воздействия на него магнитным полем и пр.) и характеристиках энергоресурсов и их источников (например, температура воды или давление в водопроводе и пр.).

Каждый датчик 1 при изменении своего состояния (например, вскрытие корпуса, воздействие магнитным полем и пр.) может, не увеличивая порядковый номер K, передавать сообщение концентраторам 2 с дополнительной информацией о своем состоянии.

Концентраторы 2 при передаче информации терминалу 4 могут также передавать дополнительную информацию о своем состоянии (например, наличие/отсутствие электропитания от сети, степень заряда батареи или аккумулятора, информация о попытках вскрытия корпуса или воздействия на него магнитным полем и пр.).

Концентраторы 2 располагаются относительно датчиков 1 таким образом, чтобы сообщения каждого датчика 1 по радиоканалу мог принять хотя бы один концентратор 2.

Сущность предлагаемого способа и системы можно сформулировать следующим образом.

Способ сбора данных о потреблении энергоресурсов, заключающийся в том, что для каждого источника энергоресурса определяют наступление события, соответствующего поступлению от данного источника заданного количества С энергоресурса, передают сообщение, содержащее идентификационный номер источника энергоресурса, определяют время Т получения переданного сообщения и определяют потребление энергоресурса от данного источника за заданный промежуток времени, характеризуется тем, что в системе сбора данных о потреблении энергоресурсов по меньшей мере один концентратор при передаче терминалу информации, полученной от датчика, и времени получения этой информации передает свой идентификационный номер, а также тем, что хотя бы один концентратор при передаче информации терминалу также передает информацию о своем состоянии, например наличие/отсутствие электропитания от сети, степень заряда батареи или аккумулятора, информацию о попытках вскрытия корпуса или воздействия на него магнитным полем, концентраторы располагают относительно датчиков таким образом, чтобы сообщения каждого датчика по радиоканалу мог принять по меньшей мере один концентратор, по меньшей мере один датчик при передаче сообщения концентраторам включает в сообщение информацию о своем состоянии, например степень заряда батареи или аккумулятора, информацию о попытках вскрытия корпуса датчика или воздействия на него магнитным полем, а также характеристиках энергоресурсов и их источников, например температуры воды или давления в водопроводе, по меньшей мере один датчик при изменении своего состояния, например вскрытии корпуса, воздействии магнитным полем, не увеличивая порядковый номер K, передает сообщение концентраторам с информацией о своем состоянии.

Способ сбора данных о потреблении энергоресурсов, заключающийся в том, что для каждого источника энергоресурса определяют наступление события, соответствующего поступлению от данного источника заданного количества C энергоресурса, передают сообщение, содержащее идентификационный номер источника энергоресурса, определяют время T получения переданного сообщения и определяют потребление энергоресурса от данного источника за заданный промежуток времени, отличающийся тем, что в системе сбора данных о потреблении энергоресурсов по меньшей мере один концентратор при передаче терминалу информации, полученной от датчика, и времени получения этой информации передает свой идентификационный номер, а также тем, что хотя бы один концентратор при передаче информации терминалу также передает информацию о своем состоянии, любую из: наличие/отсутствие электропитания от сети, степень заряда батареи или аккумулятора, информацию о попытках вскрытия корпуса или воздействия на него магнитным полем, концентраторы располагают относительно датчиков таким образом, чтобы сообщения каждого датчика по радиоканалу мог принять по меньшей мере один концентратор, по меньшей мере один датчик при передаче сообщения концентраторам включает в сообщение информацию о своем состоянии, любую из: степень заряда батареи или аккумулятора, информацию о попытках вскрытия корпуса датчика или воздействия на него магнитным полем, а также характеристиках энергоресурсов и их источников, любых из: температуры воды или давления в водопроводе, по меньшей мере один датчик при изменении своего состояния, любого из: вскрытии корпуса, воздействии магнитным полем, не увеличивая порядковый номер K, передает сообщение концентраторам с информацией о своем состоянии.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологиям сетевой связи. Технический результат заключается в повышении скорости выбора приложений.

Изобретение относится к средствам авторизации платежей. Техническим результатом является повышение безопасности при проведении платежной транзакции.

Изобретение относится к способу и шлюзовому компьютеру для интеграции множества транзакционных услуг. Технический результат заключается в повышении эффективности проведения транзакций за счет преобразования данных в форматы данных для обмена данными с поставщиками и эквайерами.

Изобретение относится к области поиска желаемых товаров в местах хранения. Технический результат - эффективное обнаружение присутствия товара в месте хранения.
Настоящее изобретение относится к способу связывания биологической пробы с информацией о доноре этой биологической пробы. Техническим результатом является обеспечение анонимности донора за счет связывания информации о доноре с биологической пробой и/или информацией, относящейся к биологической пробе.

Изобретения относятся к средствам выполнения транзакции. Техническим результатом является повышение быстродействия при проведении электронных транзакций.

Изобретение относится к автоматизированным информационным системам, в частности к системам электронной коммерции. Технический результат заключается в повышении достоверности информации о выбранном товаре за счет обеспечения представления выбранного товара в виде двухмерного или трехмерного объекта с возможностью его пространственного вращения, удаления или приближения.

Группа изобретений относится к области автоматизированных систем сбора данных о потреблении энергоресурсов на основе счетчиков электрической энергии. Техническим результатом является повышение эффективности использования канала связи.

Изобретение относится к серверному компьютеру и способу для аутентификации пользователя. Технический результат заключается в повышении надежности аутентификации пользователя.

Изобретение относится к способу, системе и машиночитаемому носителю для предоставления элемента средств аудиовизуальной информации в качестве подарка. Технический результат заключается в ускорении предоставления информации пользователю за счет оптимизации интерфейса пользователя.

Изобретение относится к системам, управляемым вычислительными устройствами. Интеллектуальный щит переменного тока для контроля и управления потреблением питания в цепи для домашней автоматизации содержит: множество встроенных контроллеров для измерения, контроля или управления одним или более из электрического напряжения, тока, потребления мощности, генерации мощности и мощности нагрузки по меньшей мере одного электрического устройства.

Использование: в области электротехники. Технический результат - надежное определение электрической дуги между измерительным прибором и гнездом.

Изобретение относится к способу связи. Технический результат - отслеживание и управление потреблением ресурсами.

Изобретение относится к контролю электроэнергии в накопителе электроэнергии. Техническим результатом является снижение потребления электроэнергии накопителя электроэнергии за счет задания настроек устройства.

Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано в устройствах учета электрической энергии. Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения раздельного учета качественной, некачественной и общей потребляемой электроэнергии с нахождением процентного отношения качественной к некачественной электроэнергии и индикации этого отношения.

Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано в устройствах учета электрической энергии. Способ учета электрической энергии основан на преобразовании сигнала, пропорционального мощности в нагрузке, в последовательность информационных импульсов, обнаружении наличия отклонений амплитуды и частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, индицировании и документировании наличия отклонений, суммировании информационных импульсов только при отсутствии отклонений амплитуды и частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, определении координат устройства учета электрической энергии и времени поступления электрической энергии с параметрами, не соответствующими значениям ГОСТ, определении текущих значений потребления электроэнергии, обеспечении передачи данной информации диспетчеру для принятия решений исходя из данной информации, принятии решения о дополнительной проверке устройств учета электрической энергии на основе сравнения текущего и предыдущего потребления электроэнергии за заданный период времени и в случае снижения потребления электрической энергии меньше заданного выдачи информации о координатах устройства учета электрической энергии, необходимого для проверки, осуществлении анализа важности объектов потребления на основе сравнения их текущих и заданных координат, выдачи информации диспетчеру о степени важности объектов, имеющих отклонения параметров потребляемой электрической энергии.

Изобретения относятся к электрическим измерениям и могут быть использованы в устройствах учета электрической энергии. Способ учета электрической энергии основан на преобразовании сигнала, пропорционального мощности в нагрузке, в последовательность информационных импульсов, обнаружении наличия отклонений амплитуды и частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, индицировании и документировании наличия отклонений, суммировании информационных импульсов только при отсутствии отклонений амплитуды и частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, определении координат устройства учета электрической энергии и времени поступления электрической энергии с параметрами, не соответствующими значениям ГОСТ, определении текущих значений потребления электроэнергии, обеспечении передачи данной информации диспетчеру для принятия решений исходя из данной информации, принятии решения о дополнительной проверки устройств учета электрической энергии на основе сравнения текущего и предыдущего потребления электроэнергии за заданный период времени, и случае снижения потребления электрической энергии меньше заданного, выдачи информации о координатах устройства учета электрической энергии, необходимого для проверки, осуществлении анализа важности объектов потребления на основе сравнения их текущих и заданных координат, выдачи информации диспетчеру о степени важности объектов, имеющих отклонения параметров потребляемой электрической энергии.

Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано в устройствах учета электрической энергии. Устройство учета электрической энергии содержит преобразователь электрической мощности в частоту импульсов, суммирующее устройство, индикатор, ключ, блок управления, блок сигнализации и блок контроля диспетчера.

Группа изобретений относится к электрическим измерениям и может быть использована в устройствах учета электрической энергии. Способ учета электрической энергии основан на преобразовании сигнала, пропорционального мощности в нагрузке, в последовательность информационных импульсов, обнаружении наличия отклонений амплитуды и частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, индицировании и документировании наличия отклонений, суммировании информационных импульсов только при отсутствии отклонений амплитуды и частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, определении координат устройства учета электрической энергии и времени поступления электрической энергии с параметрами, не соответствующими значениям ГОСТ, анализе величины отклонения электрической энергии по амплитуде и частоте относительно значений, соответствующих требованию ГОСТ, осуществлении автоматического отключения электрической энергии в случае, если величина отклонений электрической энергии по амплитуде и частоте больше заданных значений, фиксации времени отключения электрической цепи, обеспечении передачи информации диспетчеру о координатах устройства учета электрической энергии, времени начала поступления электрической энергии с параметрами, не соответствующими требованиям ГОСТ, и времени отключения электрической энергии.

Изобретение относится к системе жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ) и может быть использовано для дистанционного управления ограничением тока нагрузки, поступающего в отдельную квартиру, в случае возникновения у собственника квартиры задолженности в оплате за электроэнергию или другие жилищно-коммунальные услуги.
Наверх